廣西南寧市第十四中學(xué)2024屆高三TOP20十二月聯(lián)考（全國Ⅰ卷）物理試題試卷

廣西南寧市第十四中學(xué)2024屆高三TOP20十二月聯(lián)考（全國Ⅰ卷）物理試題試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、某體育場看臺(tái)的風(fēng)雨棚是鋼架結(jié)構(gòu)的，兩側(cè)傾斜鋼柱用固定在其頂端的鋼索拉住，下端用較鏈與水平地面連接，鋼索上有許多豎直短鋼棒將棚頂支撐在鋼索上，整個(gè)系統(tǒng)左右對稱，結(jié)構(gòu)簡化圖如圖所示。假設(shè)鋼柱與水平地面所夾銳角為，鋼索上端與鋼柱的夾角為，鋼索、短鋼棒及棚頂?shù)目傎|(zhì)量為m，重力加速度為g。則鋼柱對鋼索拉力的大小為（）A．mg B．mg C．mg D．2mg2、AB兩物體同時(shí)同地從靜止開始運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的v—t圖如圖所示，關(guān)于它們運(yùn)動(dòng)的描述正確的是（）A．物體B在直線上做往返運(yùn)動(dòng)B．物體A做加速度增大的曲線運(yùn)動(dòng)C．AB兩物體在0-1s運(yùn)動(dòng)過程中距離越來越近D．B物體在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的平均速度大小為1:3:23、如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5：1，原線圈中接入u=100sin（100πt）V的正弦交流電，保險(xiǎn)絲的熔斷電流為1A，電表為理想電表，定值電阻R0=10Ω。各元件正常工作，下列判斷正確的是（）A．電流表的讀數(shù)為2A B．電容器的擊穿電壓不得低于20VC．原線圈中最大電流不能超過1A D．流過電容器C的電流每秒方向改變50次4、如圖所示的電路，閉合開關(guān)S后，a、b、c三盞燈均能發(fā)光，電源電動(dòng)勢E恒定且內(nèi)阻r不可忽略．現(xiàn)將變阻器R的滑片稍向上滑動(dòng)一些，三盞燈亮度變化的情況是（）A．a(chǎn)燈變亮，b燈和c燈變暗B．a(chǎn)燈和c燈變亮，b燈變暗C．a(chǎn)燈和c燈變暗，b燈變亮D．a(chǎn)燈和b燈變暗，c燈變亮5、恒星在均勻地向四周輻射能量的過程中，質(zhì)量緩慢減小，圍繞恒星運(yùn)動(dòng)的小行星可近似看成在做圓周運(yùn)動(dòng).則經(jīng)過足夠長的時(shí)間后，小行星運(yùn)動(dòng)的（）A．半徑變大B．速率變大C．角速度變大D．加速度變大6、某同學(xué)釆用如圖所示的裝置來研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。某單色光照射光電管的陰極K時(shí)，會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，閉合開關(guān)S，在陽極A和陰極K之間加反向電壓，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸增大電壓，直至電流計(jì)中電流恰為零，此時(shí)電壓表顯示的電壓值U稱為反向截止電壓?，F(xiàn)分別用頻率為v1和v2的單色光照射陰極，測量到的反向截止電壓分別為U1和U2設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，則下列關(guān)系式中不正確的是A．頻率為的單色光照射陰極K時(shí)光電子的最大初速度B．陰極K金屬的極限頻率C．普朗克常量D．陰極K金屬的逸出功二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，AB、CD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑，C、D兩點(diǎn)與圓心O等高。一個(gè)質(zhì)量為m的光滑小球套在圓環(huán)上，一根輕質(zhì)彈簧一端連在小球上，另一端固定在P點(diǎn)，P點(diǎn)在圓心O的正下方處.小球從最高點(diǎn)A由靜止開始沿逆時(shí)針方向下滑，已知彈簧的原長為R，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。下列說法正確的有（）A．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為B．彈簧長度等于R時(shí)，小球的機(jī)械能最大C．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)重力的功率為D．小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)對圓環(huán)的壓力差為4mg8、如圖所示．直線1和2分別為兩個(gè)不同電源的路端電壓和電流的關(guān)系圖象，E1、r1，分別為電源1的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，E2、r2分別為電源2的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，則下述說法正確的是（）A．E1=E2B．r1＞r2C．當(dāng)兩個(gè)電源短路時(shí)電源l的短路電流大D．當(dāng)兩個(gè)電源分別接相同電阻時(shí)，電源2的輸出功率小9、圖是某繩波形成過程的示意圖．質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)質(zhì)點(diǎn)2、3、4，…各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端．t=T/4時(shí)，質(zhì)點(diǎn)5剛要開始運(yùn)動(dòng)．下列說法正確的是A．t＝T/4時(shí)，質(zhì)點(diǎn)5開始向下運(yùn)動(dòng)B．t＝T/4時(shí)，質(zhì)點(diǎn)3的加速度方向向下C．從t＝T/2開始的一小段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)8的速度正在減小D．從t＝T/2開始的一小段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)8的加速度正在減小10、如圖，水平面上從B點(diǎn)往左都是光滑的，從B點(diǎn)往右都是粗糙的．質(zhì)量分別為M和m的兩個(gè)小物塊甲和乙（可視為質(zhì)點(diǎn)），與粗糙水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ甲和μ乙，在光滑水平面上相距L以相同的速度同時(shí)開始向右運(yùn)動(dòng)，它們在進(jìn)入粗糙區(qū)域后最后靜止。設(shè)靜止后兩物塊間的距離為s，甲運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t1、乙運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t2，則以下說法中正確的是A．若M=m，μ甲=μ乙，則s=LB．若μ甲=μ乙，無論M、m取何值，總是s=0C．若μ甲＜μ乙，M＞m，則可能t1=t2D．若μ甲＜μ乙，無論M、m取何值，總是t1＜t2三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證了動(dòng)能定理，實(shí)驗(yàn)時(shí)該小組的同學(xué)將小車由光電門1的左側(cè)靜止釋放，通過細(xì)繩在砝碼的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，先后經(jīng)過光電門1、2，并通過計(jì)算機(jī)記錄了擋光時(shí)間。經(jīng)測量可知小車和擋光片的總質(zhì)量為M，砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量為m。根據(jù)所學(xué)的知識(shí)回答下列問題：(1)摩擦力的影響會(huì)對該實(shí)驗(yàn)帶來一定的誤差，為了平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)________（填“取下”或“掛上”）砝碼盤，并適當(dāng)?shù)貕|高長木板的________（填“左”或“右”）端；(2)在(1)的前提下，為了使細(xì)繩的拉力大小近似等于砝碼盤及盤中砝碼的總重力，應(yīng)使小車和擋光片的總質(zhì)量為M________（填“遠(yuǎn)大于”“大于”“等于”“小于”或“遠(yuǎn)小于”）砝碼盤及盤中砝碼的總質(zhì)量；(3)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用游標(biāo)卡尺對擋光片的寬度進(jìn)行了測量，讀數(shù)如圖乙所示，則擋光片的寬度d=________cm；(4)計(jì)算機(jī)記錄小車通過光電門1、2的時(shí)間分別為、，且兩光電門之間的距離為L，重力加速度用g表示，則驗(yàn)證動(dòng)能定理的關(guān)系式應(yīng)為________（用以上相關(guān)物理量的字母表示）。12．（12分）如圖甲所示為利用多用電表的電阻擋研究電容器的充、放電的實(shí)驗(yàn)電路圖。多用電表置于×1k擋，電源電動(dòng)勢為，內(nèi)阻為，實(shí)驗(yàn)中使用的電解電容器的規(guī)格為“”。歐姆調(diào)零后黑表筆接電容器正極，紅表筆接電容器負(fù)極。(1)充電完成后電容器兩極板間的電壓________（選填“大于”“等于”或“小于”）電源電動(dòng)勢，電容器所帶電荷量為________C；(2)如圖乙所示，充電完成后未放電，迅速將紅、黑表筆交換，即黑表筆接電容器負(fù)極，紅表筆接電容器正極，發(fā)現(xiàn)電流很大，超過電流表量程，其原因是___________。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）一U形管豎直放置，管內(nèi)橫截面積處處相等，左管絕熱且上端封閉，右管導(dǎo)熱且用活塞封閉?；钊鸻、b、c為厚度可忽略的光滑輕活塞，a隔熱，b、c導(dǎo)熱，a、b活塞下方為水銀，上方為空氣（可視為理想氣體）。初始時(shí)，兩空氣柱和環(huán)境溫度均為27℃，管內(nèi)水銀柱和空氣柱長度如圖所示。緩慢向下推動(dòng)活塞c，直至a、b活塞處于同一高度為止。測量發(fā)現(xiàn)左側(cè)空氣柱溫度升高5℃。已知大氣壓強(qiáng)p0=76.0cmHg。（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）(1)求溫度升高后左側(cè)空氣柱的壓強(qiáng)；(2)求c活塞向下推動(dòng)的距離。14．（16分）如圖所示的xOy平面直角坐標(biāo)系內(nèi)，在x≤a的區(qū)域內(nèi)，存在著垂直于xOy平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的粒子源在xOy平面內(nèi)沿各個(gè)方向發(fā)射速率相同的同種帶正電的粒子．已知沿y軸正方向發(fā)射的粒子經(jīng)時(shí)間t0恰好從磁場的右邊界P(a，a)射出磁場．不計(jì)粒子的重力與相互作用力，求：(1)粒子的比荷；(2)磁場右邊界有粒子射出區(qū)域的長度。15．（12分）一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播，波長λ≥80cm．O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0和x=40cm處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)．t＝0時(shí)開始觀測，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)O的位移y=-8cm，質(zhì)點(diǎn)A處于y=-16cm的波谷位置；t＝0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)O第一次回到平衡位置，而t=1.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第一次回到平衡位置．求：（?。┻@列簡諧橫波的周期T、波速v和波長λ；（ⅱ）質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)的位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式．

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解題分析】

鋼索、短鋼棒及棚頂作為一個(gè)整體受到三個(gè)力：兩端的拉力大小均為F（與水平方向的夾角為），豎直向下的重力，如圖，由平衡條件得解得故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。2、D【解題分析】v－t圖，其數(shù)值代表速度大小和方向，斜率表示加速度，面積表示位移；由圖可知，B先勻加速直線，再做勻減速直線，速度為正值，為單向直線運(yùn)動(dòng)。物體A做加速度增大的直線運(yùn)動(dòng)；在0-1s內(nèi)，B物體在前，A物體在后，距離越來越遠(yuǎn)；由于面積表示位移，可求1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的位移比為1:3:2，由v=3、B【解題分析】

A．電容器接入交流電后，產(chǎn)生容抗，所以有電流流過電容器，由于流過電容器的電流未知，所以電流表示數(shù)未知，A錯(cuò)誤；B．輸入電壓的最大值為電容器擊穿電壓與交流電的最大值有關(guān)，由得副線圈中交流電壓的最大值為，所以電容器的擊穿電壓不得低于，B正確；C．保險(xiǎn)絲的熔斷電流為有效值，所以通過原線圈的電流最大值可以大于，C錯(cuò)誤；D．由交流電的電壓表達(dá)式可知一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次，1s內(nèi)有50個(gè)周期，故電流每秒方向應(yīng)改變100次，D錯(cuò)誤。故選B。4、B【解題分析】

變阻器R的滑片稍向上滑動(dòng)一些，滑動(dòng)變阻器電阻減小，根據(jù)“串反并同”與其串聯(lián)的燈泡C電流增大，變亮，與其并聯(lián)的燈泡b電流減小，變暗，與其間接串聯(lián)的燈泡a電流增大，變亮，B對；5、A【解題分析】

A：恒星均勻地向四周輻射能量，質(zhì)量緩慢減小，小行星所受的萬有引力減小，小行星做離心運(yùn)動(dòng)，即半徑增大，故A正確；B、C、D：小行星繞恒星運(yùn)動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力，設(shè)小行星的質(zhì)是為m，恒星質(zhì)量為，則有：．解得：，，，．因變大，質(zhì)量減小，則速度變小，角速度變小，加速度變小，故BCD錯(cuò)誤．6、C【解題分析】

A.光電子在電場中做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理得：則得光電子的最大初速度：故A不符題意；BCD.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：聯(lián)立可得普朗克常量為：代入可得金屬的逸出功：陰極金屬的極限頻率為：故C符合題意，B、D不符題意。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解題分析】

A．小球在A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)，彈簧的形變量相同，則彈性勢能的變化量為零，根據(jù)能量守恒得解得故A錯(cuò)誤；B．除重力以外其它力做功等于機(jī)械能的增量，當(dāng)彈簧長度等于R時(shí)，彈簧彈力做功最多，則小球的機(jī)械能最大，故B正確；C．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，重力的方向與速度方向垂直，則重力的功率為零，故C錯(cuò)誤；D．在A點(diǎn)，有在B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得解得可知小球在A、B兩點(diǎn)對圓環(huán)的壓力差為4mg，故D正確。故選BD。8、ACD【解題分析】

A．根據(jù)閉合電路歐姆定律U=E﹣Ir當(dāng)I=0時(shí)U=E說明圖線縱軸截距等于電源的電動(dòng)勢，由圖可知，兩電源的電動(dòng)勢相等，即E1=E2故A正確；B．根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，圖線的斜率大小等于電源的內(nèi)阻，由圖可知，圖線2的斜率大于圖線1的斜率，則r2＞r1故B錯(cuò)誤；C．短路電流I=故電源1的短路電流要大，故C正確；D．根據(jù)當(dāng)兩個(gè)電源分別接相同電阻時(shí)，電源內(nèi)阻大即電源2的輸出功率小，故D正確.故選ACD．9、BC【解題分析】A、t＝T/4時(shí)，質(zhì)點(diǎn)5開始向上運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B、t＝T/4時(shí)，質(zhì)點(diǎn)3受到指向平衡位置的回復(fù)力的作用，加速度方向向下，B正確；CD、從t＝T/2開始的一小段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)8正在從平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，速度正在減小，加速度正在增大，C正確，D錯(cuò)誤．故選：BC．10、BC【解題分析】

A．由動(dòng)能定理可知：若，，則兩物體在粗糙地面上滑動(dòng)的位移相同，故二者的距離為零，故A錯(cuò)誤；B．由動(dòng)能定理可知：解得：滑行距離與質(zhì)量無關(guān)，故若，無論、取何值，總是，故B正確；CD．兩物體在粗糙斜面上的加速度：則從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到停止的時(shí)間：若，則有：因乙離點(diǎn)較遠(yuǎn)，故可能有：故C正確，D錯(cuò)誤；故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、取下左遠(yuǎn)大于0.555【解題分析】

(1)[1][2]本實(shí)驗(yàn)為了使細(xì)繩拉力為小車的合力，即拉力的功等于合力對小車所做的功，實(shí)驗(yàn)前取下砝碼盤，并將長木板左端略微抬高，平衡小車的摩擦力。(2)[3]只有當(dāng)M遠(yuǎn)大于m時(shí)，砝碼盤和盤中砝碼的重力才等于繩子的拉力，即滿足M遠(yuǎn)大于m時(shí)可以用砝碼盤和盤中砝碼的重力做的功代替小車合力做的功。(3)[4]由游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知，主尺示數(shù)為5mm，游標(biāo)尺示數(shù)為11×0.05mm=0.55mm則擋光片的寬度d=5mm+0.55mm=5.55mm即為0.555cm。(4)[5]由實(shí)驗(yàn)原理可知，小車的合外力做功近似等于砝碼盤和盤中砝碼受到的重力做功，即W=mgL小車通過光電門1時(shí)的速度小車通過光電門2時(shí)的速度小車通過兩光電門的過程中動(dòng)能的變化量驗(yàn)證動(dòng)能定理的關(guān)系式應(yīng)為12、等于此時(shí)電容器為電源，且與多用電表內(nèi)部電源串聯(lián)【解題分析】

(1)[2][3]電容器充電完成后，電容器兩極板間的電壓等于電源電動(dòng)勢。由公式可得(2)[4]紅、黑表筆交換后，電容器視為電源，且與多用電表內(nèi)部電源串聯(lián)，總的電動(dòng)勢變大，電路中電流變大。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)116.6cmHg；(2)8.5cm【解題分析】

(1)左管內(nèi)氣體初狀態(tài)：p1=86cmHg，V1=20cm?S，T1=300K

a、b活塞等高時(shí)狀態(tài)：p1′=？，V1′=15cm?S，T1′=305K

由理想氣體狀態(tài)方程得解得p1′≈116.6cmHg(2)右管內(nèi)氣體初狀態(tài)：p2=76cmHg，V2=10cm?S

a、b活塞等高時(shí)狀態(tài)：p2′=p1′≈116.6cmH